하루 두 번 뜨는 민간 로켓 비행기… F-15 상승 기록 넘어섰다

던 에어로스페이스의 무인 로켓 비행기 'Mk-II 오로라(Aurora)'가 마하 1.1 초음속 비행에 성공했다.

10일(현지시각) 과학전문지 퓌튀라(Futura)에 따르면 이번 시험은 뉴질랜드 남알프스 상공에서 진행됐다. 이는 지난 2003년 10월 초음속 여객기 콩코드가 퇴역한 이후, 실제 상업 운항 허가를 전제로 한 재사용 기반 민간 기체가 음속을 돌파한 첫 사례로 평가된다.

특히 오로라는 당일 첫 비행을 마친 뒤 불과 6시간 만에 재출격에 성공하며 우주비행체의 고속 재사용 가능성을 실증했다. 뉴질랜드 항공청(CAA)은 이번 시험 비행 성공을 바탕으로 상업용 고고도 탑재물 운항 허가를 승인했다.

오로라는 일반 전투기나 여객기와 설계부터 다르다. 대기 중 산소를 흡입해 연소하는 기존 제트엔진과 달리, 연료와 산화제를 기체 내부에 모두 탑재하는 순수 로켓 모터를 장착했다. 이 구조는 추력 대비 중량비 기준으로 기존 제트기보다 20배 이상 높은 추진력을 구현하는 원동력이다. 공기가 희박한 고고도에서도 대기 상한선에 구애받지 않고 가속할 수 있다.

이번 시험에서 오로라는 고도 2만 5150m에 도달하며 뉴질랜드 영토에서 이륙한 항공기 중 역대 최고 고도 기록을 세웠다. 특히 고도 2만m까지 도달하는 '상승 시간' 시험에서는 118.6초를 기록했다. 이는 1970년대 미 공군이 기록 경신용으로 무게를 극한까지 줄여 개조한 F-15 전투기 '스트릭 이글'의 기존 세계 기록을 4.2초나 단축한 수치다. 날개 길이 4m, 자체 중량 399kg의 소형 기체가 추진 방식과 기체급이 다른 미 공군의 상징적인 전투기 기록을 상징적 지표 기준에서 넘어선 셈이다.


이번 비행의 핵심 성과는 음속을 돌파하는 과정에서 발생하는 '천음속 영역(마하 0.8~1.2)'의 불안정성을 안정적으로 통과하며 비행 데이터로 입증했다는 점이다. 이 구간에서는 기체 표면에 충격파가 발생해 공기 저항이 급증하고 조종 능력이 떨어지는 위험이 존재한다. 던 에어로스페이스는 컴퓨터 유체역학 시뮬레이션과 풍동 시험 결과를 실제 비행으로 입증하며 기체 구조의 안정성을 확보했다.

상업적 가치도 실증했다. 과거 콩코드는 초음속 비행이 가능했으나, 정비 주기가 길어 하루에 같은 기체를 두 번 띄우지 못했다. 반면 오로라는 착륙 후 6시간 만에 재이륙하며 정비 효율성을 입증했다. 뉴질랜드 항공청이 상업적 고고도 비행 라이선스를 발급함에 따라 이 기체는 당장 연구기관이나 국방 관련 기업 등을 대상으로 소형 탑재물을 싣고 비행할 수 있는 자격을 갖추게 됐다.

던 에어로스페이스의 최종 목표는 오로라를 마하 3.5의 속도로 고도 100km인 '카르만 라인(우주 경계선)'까지 올리는 것이다. 이 단계에 진입하면 고고도 대기 과학 연구, 미소중력 실험, 지구 관측 장비 테스트를 기존 위성 발사 비용의 수십분의 일 수준으로 수행할 수 있다.

국내 우주항공 스타트업 관계자는 "직접 궤도 투입보다는 위성 발사 전 단계 시험 및 서브오비탈 시장(Suborbital, 준궤도)에서 경쟁력이 예상된다"며 "향후 우주 시장의 패권은 발사체의 대형화가 아닌 정비 시간 단축과 재사용 빈도에 달려 있다"고 진단했다. 서브오비탈 시장은 인공위성처럼 지구 궤도를 완전히 돌지 않고, 우주의 경계면(고도 약 100km)까지 올라갔다가 다시 지상으로 낙하하는 비행 구간을 활용하는 신산업 영역이다.

다만 이러한 낙관론에도 불구하고 상업적 안착을 위해 넘어야 할 장벽은 존재한다. 로켓 엔진 특성상 반복 비행 시 발생하는 기체 피로도와 열 차폐 부품의 내구성 검증은 아직 초기 단계다. 아울러 위성 탑재 스타트업 등 목표 고객을 확보하여 손익분기점을 맞추려면 연간 최소 수십 회 이상의 고정적인 탑재물 수요를 확보해야 한다는 지적도 나온다.

우주항공 산업의 패러다임 변화 속에서 투자자와 업계 관계자가 앞으로 주목해야 할 체크포인트는 세 가지다.

첫째, 마하 3.5 도달을 위한 후속 연소 시험의 성공 여부다. 우주 경계선 진입을 위한 엔진 출력을 입증해야 상업적 가치가 극대화된다.

둘째, 민간 상업 탑재물의 첫 계약 단가와 마진율이다. 발사 비용 혁신이 실제 기업의 수익성으로 연결되는지 확인하는 지표다.

셋째, 미국연방항공청(FAA) 등 글로벌 주요국의 초음속 규제 완화 속도다. 영공 통과와 활주로 이용 허가가 글로벌 공급망 확장 속도를 결정하며, 특히 육상 초음속 비행 금지 규정 완화 여부가 관건이다.

민간 우주비행기 시장이 기술적 검증을 넘어 이 세 가지 기준선을 충족할 때, 글로벌 우주항공 섹터는 실적 가시화 국면에 진입할 가능성이 크다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com